Евсюков С.А. - Учебник - Теории решения изобретательских задач (1249577), страница 28
Текст из файла (страница 28)
В этомбыла своя логика, ведь чем дальше от уже существующего конфликта, тем меньшееколичество дополнительных требований и ограничений наложено на объект.Но очень скоро Г. С. Альтшуллер увидел, что понятие «элемента, далеко отстоящего от зоныконфликта» очень неопределенно и ввел в алгоритм принципиальное изменение. Теперьпредлагалось выбирать в качестве изменяемого элемента такой, который стоит максимальноблизко к конфликту. Это, конечно, резко повышало алгоритмизацию процесса, ведь чемближе к зоне конфликта, тем меньше объектов. (Пределом стремления к зоне конфликтастало в последующих версиях алгоритма введение понятия изделия и инструмента и работатолько с ними.
В дальнейшем мы увидим, что в АРИЗ-85В вновь происходит отказ от такогосильного сужения зоны поиска и требования ИКР начинают предъявляться неопределенноширокому кругу элементов, обобщенно характеризуемых как ресурсы, имеющиеся в системеи окружающей среде). В рамках нашей работы с данной задачей будет использоватьсяАРИЗ-71, но с дополнением, связанным с выбором изменяемого элемента: на шаге 2–5 мыбудем стремиться брать элемент, приближенный к зоне конфликта.В данном случае в качестве изменяемого элемента нами предварительно был выбранконтейнер.
Рассмотрим внимательно все перечисленные элементы и оценим возможность ихизменения. Такую работу целесообразно совершать в отношении каждого из анализируемыхэлементов.Шахта. Шахту можно менять. Сама шахта — это искусственное сооружение и, конечно же,параметры этого сооружения можно менять. Можно менять длину ствола, насыщать шахтуспециальными механизмами и устройствами. При этом стоит оценить масштабы изменений.Шахта — объект изменяемый, но приступать к изменению шахты стоит в последнюю очередь.Воздух.
Природный объект. Воздух в принципе можно менять, например, удалять, илизаменять на специально подобранные газы (гелий, как более «скользкий», создающийменьше трения при обтекании). Но эти изменения обязательно потребуют изменения шахты.Воздух менять также нежелательно, как и шахту.Контейнер. Довольно простая техническая система, имеющая незначительные размеры. Вконкретной ситуации контейнеры меняют довольно часто, после нескольких цикловиспытаний. Значит процесс замены контейнера не будет болезненным. Контейнер считаемлегко изменяемым объектом.Приборы. Их можно менять, например, потребовать от ученых, чтобы приборы имели малоесечение для уменьшения трения о воздух.
Но приборы в рамках задачи являютсяобрабатываемым изделием. Будем считать, что «покупатель всегда прав», и оставимприборы без изменений.Рассмотрим теперь, как связаны перечисленные элементы с сутью конфликта. Конфликтсостоит в том, что воздух тормозит контейнер с приборами. Шахта в конфликте неPage 88/111фигурирует. Конфликт останется, даже если шахты не будет. В зоне конфликта воздух иконтейнер.На основании произведенной экспертной оценки выбираем в качестве наиболее легкоизменяемого элемента контейнер.Шаг 2–5Контейнер.Шаг 3–1Сформулируем идеальный конечный результат.ИКР: контейнер сам предотвращает замедление приборов во время их падения, продолжаязащищать от удара.Шаг 3–2Графическое изображение исходной ситуации («было») и ИКР («стало»)На рисунке «Было» контейнер тормозится о воздух и передает это торможение приборам.На рисунке «Стало» приборы перестают контактировать с воздухом.
Контейнер продолжаеттормозиться о воздух, но не передает это торможение приборам.Следует иметь в виду, что шаг 3–2 очень важен, ведь именно на нем впервые, пустьэлементарно, возникает некая схема — предвестник формулировки физическогопротиворечия. Различные изображения могут привести к различным формулировкамконфликтов в выделенной части и различным противоречиям. Неаккуратное выполнениеэтого, внешне вспомогательного шага, приводит к тому, что решающий не может построитьфизическое противоречие). Внимательно рассматривая работу, выполненную на этом шаге,можно увидеть, что здесь возникает некое приращение к ранее заданной информации.Рисунок — это зона внутри алгоритма, в которой неявно работает неформализованноетворчество.
Небрежное, поверхностное, формальное выполнение этого шага приводит ктому, что решатель не получает такого внешне незаметного приращения и как результат невыходит впоследствии на идею решения.Шаг 3–3Выделенная часть контейнера находится на его торцевой поверхности.Шаг 3–4Выделенная часть должна не дать воздуху контактировать с приборами.
Предположим, чтоторцевая часть контейнера, тормозящаяся воздухом, не будет связана с боковыми стенками.При падении она будет двигаться медленнее, чем остальной контейнер и связанные с нимприборы. (В данном случае именно приведенное выше «предположим» и задает траекториюдальнейшего решения).Шаг 3–5Выделенная часть жестко связана с боковыми стенками контейнера, к которым прикрепленыприборы, и передает им воздействие воздуха, тормозит их.Выделенная часть должна взаимодействовать с приборами и не должна взаимодействовать сними.Page 89/111Выделенную часть можно распространить на всю внешнюю поверхность контейнера.Контейнер должен взаимодействовать с приборами, удерживать их в определенномположении и защищать от удара при падении. Но контейнер не должен взаимодействовать сприборами.
чтобы не передавать им тормозящее воздействие воздуха. Чтобы обойти этопротиворечие, контейнер может быть выполнен двойным.Интересное решение описано в книге А. Ф. Евича «Индустрия в космосе».«Существует еще один способ избежать ненужных перегрузок. Речь идет о методе защитногокожуха.
К верхней внутренней поверхности (потолку) этого кожуха прикрепляют основнойконтейнер размерами поменьше. Когда скорость снижения еще незначительна,сопротивление атмосферы едва заметно, соответственно малы и перегрузки. Разогнавшись,кожух начинает „чувствовать“ перегрузки. Под их действием внутри него падаетэкспериментальный контейнер. Это „падение в падении“ происходит с весьма малойскоростью (не более 0,5 м/с), поэтому внутренняя атмосфера в защитном кожухе неоказывает серьезного сопротивления движению контейнера. Достигаемые при этомперегрузки примерно в десять тысяч раз меньше, чем в случае проведения эксперимента беззащитного кожуха.
Если в кожухе создать вакуум хотя бы до 10–2 мм рт. ст., то воздействиеатмосферы на кожух практически не будет сказываться на контейнере и на проходящих в немпроцессах. В малом объеме такого разрежения легче добиться, чем в большом».Итак, контейнер сделали двойным. Наружный контейнер взаимодействует с воздухом итормозится им.
Внутренний контейнер содержит в себе приборы, защищает их от перегрузокпри ударах. Простое и элегантное решение…Можно видеть, что это решение позволяет нам устранить противоречие: «Контейнер долженвзаимодействовать с приборами для того, чтобы размещать их в себе, и не долженвзаимодействовать для того, чтобы не тормозить приборы».Новый контейнер, в котором откачан воздух и происходит невозмущенное падение приборов,мог быть получен нами и как средство устранения противоречия, связанного с шахтой.(Воздуха не должно быть в шахте для получения качественной невесомости, и воздух долженбыть в шахте для того, чтобы не усложнять конструкцию).Рассмотрим еще одну задачу с похожими условиями.
Задача 12-2.Космические орбитальные станции ближайшего будущего будут не толькоисследовательскими, но в первую очередь технологическими. С развитием космическойтехники основную массу экспериментов и работ, требующих невесомости, стали проводить наорбите. Там можно обеспечить любую длительность невесомости. Невесомость — основноекачество, обеспечивающее конкурентные преимущества таких станций и интерес к ним.Качество этого товара — невесомости должно быть высоким. Но, оказывается, чтоабсолютной невесомости трудно добиться и на орбите.
И здесь конструкторы перспективныхкосмических цехов столкнулись с необходимостью бороться с ускорениями. Технологическиемодули, предназначенные для производства высокочистых веществ, планируется делатьавтономными и посещать их только для загрузки сырья и получения готовой продукции (ведьработа вентиляторов, холодильных агрегатов, перемещения людей по станции, даже биениесердца космонавтов отмечаются чувствительной аппаратурой и могут помешать получениюпродукции).Но и автономное расположение технологических модулей не решает проблему полностью,ведь космические аппараты тормозятся в разреженных слоях атмосферы, которая достигаетнескольких сотен километров. Не помогут и микродвигатели, ведь надо компенсироватьвесьма малые силы торможения, причем делать это с еще более высокой точностью.
Ивновь, как пятьдесят лет тому назад, возникает необходимость бороться с тормозящимPage 90/111действием воздуха.И конечно, был предложен вариант решения, внешне очень похожий на уже известный нам:предлагается технологический модуль помещать в герметичную оболочку. Система слежениядолжна контролировать, чтобы оболочка и внутренний модуль не соприкасались. В процессеторможения оболочки модуль будет постепенно выдвигаться в ее носовую часть. Этоплавное перемещение система управления будет парировать периодическим разгономвнешней оболочки. Задача 12-3 о запайке ампул.Ампулы с лекарством запаивают, нагревая капилляр в пламени горелки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
